Биологи поняли, зачем животным нужен красный цвет
На примере деревенских ласточек ученым удалось показать, зачем животным нужен пигмент феомеланин, отвечающий за красный цвет в окраске. Оказалось, что он помогает справиться с избытком аминокислоты цистеина.
Результаты исследования, выполненного французскими специалистами из Университета Париж-Юг, опубликованы в журнале Physiological and Biochemical Zoology.
Феомеланин встречается у всех позвоночных животных, включая человека, у которого он содержится в рыжих волосах и губах. Долгое время ученые не могли понять, какой адаптивный смысл кроется в феомеланине. Дело в том, что на свету он быстро распадается и увеличивает риск возникновения злокачественных опухолей. Кроме того, феомеланин синтезируется из глютатиона, важного антиоксиданта, что уменьшает концентрацию этого вещества.
Исходя из этого, многие исследователи полагают, что феомеланин появился в ходе эволюции случайно, и польза от его присутствия заключается лишь в создаваемой им маскировочной или предупреждающей окраске. Однако недавно ученые предположили, что смысл феомеланина состоит в утилизации цистеина – аминокислоты, которая поступает с пищей, но в избыточном количестве является токсичной.
Цистеин – это составной компонент глютатиона, предшественника феомеланина. Поэтому, когда организму требуется ликвидировать излишек цистеина, он синтезирует больше феомеланина и «краснеет». Чтобы проверить эту гипотезу, ученые исследовали популяции американских и европейских деревенских ласточек (Hirundo rustica), коричневатую окраску перьям которых придает именно феомеланин.
Птицы справляются с избытком аминокислот, переводя их аминогруппы в форму мочевой кислоты (она выходит вместе с экскрементами). Авторы работы установили, что среди ласточек с одинаковым уровнем мочевой кислоты в крови (и, соответственно, с одинаковой способностью к выведению белка) зиму лучше переживают те, у кого имеется повышенная концентрация феомеланина в перьях.
Из этого исследователи сделали вывод, что синтез феомеланина действительно используется как дополнительный способ утилизации цистеина и помогает животным переносить условия стресса.